Расчет теплопотребления населенного пункта.

По характеру тепловых нагрузок различают сезонных и постоянных потребителей. К сезонным относят системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, тепловые нагрузки которых изменяются в соответствии с температурой наружного воздуха. К постоянным потребителям относятся производственные, а также системы горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Сезонные потребители имеют постоянную нагрузку в течение суток, и переменную по времени года; постоянные потребители характеризуются переменностью суточной нагрузки.

Для выбора мощности источника тепла необходимы сведения о тепловых нагрузках потребителей. Максимальные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и производственных зданий следует принимать при проектировании тепловых сетей по соответствующим проектам. При отсутствии проектов допускается определять тепловые потоки в соответствии с п.2.4. СНиП 2.04.07-86*:

а) максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и общественных зданий

Q_{o max} = q_o ∙A (1+ k₁), (16)

б) максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий

Q_{v max} = k₁∙ k₂ ∙q_o ∙A, (17)

в) максимальный тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

Q_{h max} = 2,4 ∙ q_h ∙ N, (18)

где q_o – укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 кв.м общей площади, Вт/м². Данный показатель зависит от года постройки, типа проекта, этажности. Для зданий постройки после 1985г. по новым типовым проектам при температуре наружного воздуха 20⁰ С

А – общая площадь зданий, м² ;

k₁ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий 0,25;

k₂ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий 0,60;

q_h – укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на 1 человека, Вт/чел. При норме расхода горячей воды 90 л/сут на 1 человека с учетом потребления в общественных зданиях q_h = 332 Вт/чел;

N – численность населения, чел.

Формирование системы теплоснабжения на уровне генерального плана города.

Конкретное проектное решение по генеральной схеме теплоснабжения города должно содержать:

- выбор мощности источника теплоснабжения и его размещение

- трассирование магистральной тепловой сети

- выбор местоположения насосной станции на подающем или обратном трубопроводе

С учетом тепловой мощности системы теплоснабжения и степени удаленности потребителей теплоты от источника ее выработки различают централизованные и децентрализованные системы. По роду теплоносителя различают паровые и водяные системы. Наиболее совершенной формой централизованного теплоснабжения является теплофикация, при которой на ТЭЦ одновременно вырабатывается электрическая и тепловая энергия. Централизованное теплоснабжение строится на преимущественном использовании в качестве органического топлива природного газа.

Размеры земельных участков для отдельно стоящих котельных, располагаемых в районах жилой застройки, следует принимать по таблице № 3.

Таблица № 3. Размеры земельных участков котельных.

Размер санитарно-защитной зоны от котельной 50м.

Наружная водяная тепловая сеть в системах централизованного теплоснабжения – это напорный сложный длинный трубопровод с условным разграничением на магистральную и распределительную части соответственно до и после микрорайонных центральных тепловых пунктов (ЦТП). Для магистральных се6тей характерен большой диаметр труб (до 800мм). Магистральные тепловые сети выполняются двухтрубными, с подающим и обратным трубопроводами. Распределительные сети исполняются четырех трубными: подающий и обратный трубопроводы систем отопления и вентиляции, подающий и циркуляционный трубопроводы системы горячего водоснабжения.

Для формирования тепловой сети минимальной суммарной протяженности в качестве основной рекомендуется радиальная (лучевая) схема. Недостаток этой схемы – отсутствия резервирования, то есть после точки аварии прекращается подача теплоты ко всем потребителям. Рекомендуется предусматривать перемычки между лучами магистральных теплопроводов, что выглядит как закольцовывание сети. Но перемычка дает лишь возможность при аварии сформировать новую временную, но лучевую схему подачи теплоносителя.

Трассирование тепловой сети предусматривается с учетом:

- планировки города

- местоположения различных наземных и надземных сооружений

- грунтовых условий

- и т.д.

Магистральные теплопроводы прокладываются по районам максимальной тепловой нагрузки.

Меняющийся режим использования теплоты требует создания развитой структуры регулирования отпуска теплоты. Групповое регулирование происходит в центральных тепловых пунктах (ЦТП), индивидуальное в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП).

В ЦТП присоединяются системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения нескольких зданий (или целого квартала). В ИТП – одного здания или его части. Устройство ИТП обязательно для каждого здания независимо от наличия ЦТП.

На рисунке 18 представлена схема системы централизованного теплоснабжения на уровне генерального плана города.

Рис.18. Схема централизованного теплоснабжения населенного пункта.

1 – теплопровод в промзону; 2 - транзитный участок магистральной тепловой сети; 3 – лучи магистральной тепловой сети; 4 – перемычка между лучами магистральной тепловой сети; 5 – насосная станция на магистральном теплопроводе; 6 – центральные тепловые пункты микрорайонов.

Крупные системы централизованного теплоснабжения могут иметь более сложную структуру с наличием нескольких источников тепла, работающих на единые тепловые сети.